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告 实 验 报 告
课程名称
《物联网工程设计与实施》
专业班级
2014 物联网1 1 班
学号
201435120144
姓名
指导教师
刘运城
学期
2017 — 2018 第1 1 学期
实验时间
2017- -9 9- - 25 周一第3 3- -4 4 节
实验地点
3B409/3B411
验 实验 1
智慧家居系统需求分析 实验课时 课内：2课时；课外：2课时
实验类型 验证性实验
实验目的和要求 1. 目的：通过本次实验，训练学生撰写“物联网工程需求分析说明书”的能力。
2. 要求：要求每位同学上交一份完整的《智慧家居系统需求分析书》，并完成实验报告。
实验内容 登陆 ftp://10.20.52.160/（用户名和密码为 lyc），每个同学在电脑以“学号+姓名”建立一个文件夹（示例 20130000001 张三），将实验报告保存为文件名：20130000001 张三实验 1，压缩后保存，并提交作业到 ftp 自己的文件夹中。
1. 实验要求 应用场景需求虚拟：（1）以 3B409 实验室智慧家居系统为已完成的工程，作为现行使用的智慧家居系统。（2）拟开发一个功能更加全面的智慧家居系统。（3）虚拟增加温湿度控制和日历显示功能。
2. 实验原理 根据教材第二章的需求分析说明书目录（P25），完成需求分析说明书的撰写。
智慧家居系统需求分析
目录 1 引言 ........................................................................................................................................................................ 5 1.1 编写目的 ...................................................................................................................................................... 5 1.2 定义 .............................................................................................................................................................. 5 1.3 参考资料 ..................................................................................................................................................... 5 2 概述 ........................................................................................................................................................................ 5 2.1 项目概述 ...................................................................................................................................................... 5 2.2 项目的功能 .................................................................................................................................................. 6 2.3 用户的特点 .................................................................................................................................................. 6 3 具体需求 ............................................................................................................................................................... 6 3.1 业务需求 ...................................................................................................................................................... 6 3.1.1 主要业务 ........................................................................................................................................... 6 3.1.2 未来增长预测 ................................................................................................................................... 6 3.2 用户需求 ...................................................................................................................................................... 6 3.3 应用需求 ...................................................................................................................................................... 7 3.3.1 系统功能 ........................................................................................................................................... 7 3.3.2 主要应用及使用方式 ....................................................................................................................... 7 3.4 网络基本结构需求 ...................................................................................................................................... 7 3.4.1 总体结构 ........................................................................................................................................... 7 3.4.2 感知系统 ........................................................................................................................................... 8 3.2.3 网络传输系统 ................................................................................................................................... 8 3.5 网络基本结构需求 ...................................................................................................................................... 8 3.5.1 总体结构 ........................................................................................................................................... 8 3.5.2 感知系统 ........................................................................................................................................... 8 3.5.3 网络传输系统 ................................................................................................................................... 8 3.6 其他需求 ...................................................................................................................................................... 9 3.6.1 可使用性 ........................................................................................................................................... 9 3.6.2 可维护性 ........................................................................................................................................... 9 3.6.3 可扩展性 ........................................................................................................................................... 9 3.6.4 可管理性 ........................................................................................................................................... 9 3.7 约束条件 ...................................................................................................................................................... 9
欢迎下载 1 引言
1.1 编写目的 该研究报告的目的是让用户能够了解物联网智能家居的实施的可行性条件、费用以及局限性等等，可以使用户很清楚的了解整个智能家居系统的功能用途，而且还可以让用户根据自己的需求去修改设计智能家居系统，以满足不同用户对智能家居化的不同要求。
1.2 定义
智能家居 ：
是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。
1.3 参考资料 [1]GB/T-8567-2006计算机软件文档编写规范 [2]飞瑞敖电子产品说明书 2 概述
2.1 项目概述 本系统将工业应用中常见的物联网设备组装在立式网络实验平台上，方便学生进行组
欢迎下载 装、布线、调试、组网、测量、系统集成等实验操作，符合将学生培养成为一线应用技术人员的人才培养定位，可以培养学生的规划设计、施工、布线等方面的能力，为社会培养物联网系统设计、安装调试、系统维护工程师等人才。
2.2 项目的功能
智能家居系统通过物联网的结合让家居智能化，自动化，让使用者更加便利，舒适。
2.3 用户的特点
该系统的用户主要是智能家居系统的使用者，系统的操作一定要设计简单、易于使用、快捷高效，而且对家居系统的设计还要尽量做到美观，由于房子内部的设计规划可能不尽相同，所以设计时可选定一个设计方案为模型，不同的户型可以在此基础上进行功能模块扩充。本系统后不仅可以让使用者拥有智能舒适的居住环境，更重要的是可以为他们节省宝贵的时间，实现对家居的远程控制，缓解生活快速的节奏。
3 具体需求 3.1 业务需求 3.1.1 主要业务 数字安防，两位智能开关，电动窗帘电机，光照传感器，
WiFi 设备服务器，灯光控制 3.1.2 未来增长预测 未来会越来越流行，呈现增长的趋势 3.2 用户需求
欢迎下载 操作简单、易于使用、快捷高效，而且对家居系统的设计还要尽量做到美观，让使用者拥有智能舒适的居住环境，还要为他们节省宝贵的时间，实现对家居的远程控制。
3.3 应用需求 3.3.1 系统功能 门磁检测功能、温湿度显示功能、智能插座、灯光报警功能、可远程控制自动窗帘、红外人体感应、摄像头监控功能。
3.3.2 主要应用及使用方式 1. 灯光控制单元 使用方式：①基于 ZigBee 无线网络远程灯光控制模式，可实现灯光临时、定时自动开关等功能。
②手动灯光控制模式，通过动动手指对灯光控制面板的操作可实现房间内手动灯光开关控制。
2．窗帘控制单元
使用方式：①基于网络的远程窗帘控制功能，可远程实现对房间内窗帘的开关动作。
②手动开关控制功能，通过窗帘控制面板实现手动控制房间内窗帘开关动作。
3．安防报警
使用方式：①基于 WiFi 无线网络或有线网络的远程视频监控功能。
②人体探测传感器、烟雾传感器以及温湿度传感器实时监控室内各种环境信息，一旦有异常情况发生，自动生成报警信号。
③配合其他硬件系统实现房间内安防监控功能。
3.4 网络基本结构需求 3.4.1 总体结构
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3.4.2 感知系统 传感器，红外，摄像头 3.2.3 网络传输系统 ZigBee，WiFi 3.5 网络基本结构需求 3.5.1 总体结构 WiFi（Wireless Fidelity，无线保真技术）是一种可以将个人电相比较传统智能家居系统采用的有线布网方式，WIFI 技术的应用则减脑、手持设备（如 PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。是少布线麻烦，具有更好的可扩展性、移动性。因此采用无线智能控制模式IEEE 802.11b 的别称，它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范是智能家居发展的必然选择。
3.5.2 感知系统
该系统的感知模块有温湿度感知、光照度感知和视频监控感知。
3.5.3 网络传输系统
无线路由器作为 wifi 信号处理的智能网关，主要负责传输、分发数据到终端设备或者云平
欢迎下载 台，我们可以利用自己的手机 APP 或者云平台对灯光、窗帘甚至空调进行控制。
3.6 其他需求 3.6.1 可使用性
本系统分为三个大模块，分别为视频监控、电器控制、短信报警。这三种技术在我国已经发展得相当成熟，尤其视频监控现在每隔几十米都可以看见一个摄像头。电器控制是自动化衍生出现的一个分支，它是用无线电信号进行控制。近几年，随着国家的大力发展，这技术也相当成熟，所以本系统的三大功能可使用性相当高。
3.6.2 可维护性
该系统用的技术有些是相当高新，所以维护起来要请外面的专业人员进行检验和维修，但本系统的实用性是非常强的，一般维护周期为 3 年左右。
3.6.3 可扩展性 该系统是一个可扩展性的系统，兼容不同厂家的各个子模块（当然要自带 wifi 通信模块），所以我觉得向本系统添加 RFID 门禁射频子系统、风扇远程控制子系统较为恰当。
3.6.4 可管理性
该系统的控制和监控大多数都通过手机终端和互联网云平台进行远程监控与控制，所以管理性实时可靠，而且云平台是系统服务商运营，安全性有保障。
3.7 约束条件 此系统的局限性主要在于它对网络系统的依赖 ， 它的整个系统主要是基于ZIgbee的网络节点系统的设计，所以网络节点如果太多，容易选成网络堵塞，从面影响整个系统的运行速度。根据用户所选用的户型设计智能家居系统，每一层应运一个网络系统，每一层网络系统对应一个协调器。来缓解网络的拥挤状态。
